(57)【要約】  本発明は、電子タバコ用喫煙装置本体及び調整可能な電源を含むことを特徴とする、調整可能な電源付きの電子タバコ用喫煙装置を開示する。前記電子タバコ用喫煙装置本体は、主筐体、コンピュータ、吸引手段、挟持・捕集機構、排気システムを含み、電子タバコに対して所定の吸引パラメータでの吸引テストを行い、かつ粒子状物質及び気体状物質を捕集することができ、前記調整可能な電源は、指定した吸引手段の吸引トリガ信号及び電源設定パラメータに基づいて、電子タバコの発熱素子に電力を供給し、吸引シーケンスに基づいて電子タバコの発熱素子の電源オン／オフを制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子タバコ用喫煙装置本体及び調整可能な電源（７）を含み、前記電子タバコ用喫煙装置本体は、主筐体（２）、排気システム（４）、入出力装置（１）、及び、上記部材を支持しかつ移動機能を有するキャスタ（３）を含み、前記主筐体（２）内にコンピュータ（５）と少なくとも一つの吸引手段が取り付けられ、前記主筐体（２）の上に電子タバコの挟持・捕集機構（６）が取り付けられ、前記電子タバコが前記挟持・捕集機構（６）により前記電子タバコ用喫煙装置に固定され、前記吸引手段により前記電子タバコを吸引し、前記挟持・捕集機構（６）が前記電子タバコの粒子状物質を捕集し、前記調整可能な電源（７）のケースが電子タバコの挟持・捕集機構（６）の上方に取り付けられ、前記コンピュータ（５）に前記電子タバコ用喫煙装置の制御ソフトウェアがインストールされていること
を特徴とする調整可能な電源付きの電子タバコ用喫煙装置。
【請求項２】
前記調整可能な電源（７）は、ケース、マイクロプロセッサをコアデバイスとする電子回路基板、電圧調整モジュール、吸引機構トリガ信号インタフェース、及び電圧／電流センサーを含み、前記調整可能な電源（７）の他の部材がケースの内部に取り付けられ、接続電線がケースの表面板及び裏面板に配置された接続端子により接続されること
を特徴とする請求項１に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項３】
前記排気システム（４）は、前記電子タバコから発生した煙を排出し、前記入出力装置（１）は、パラメータ入力及びデータ出力に用いられること
を特徴とする請求項１に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項４】
前記吸引機構トリガ信号インタフェースは、前記電子タバコ用喫煙装置の前記少なくとも一つの吸引手段のいずれか一つの吸引信号インタフェースに選択的に接続されて、接続した前記吸引手段の吸引信号を前記調整可能な電源（７）の内部の前記電子回路基板に伝送することができること
を特徴とする請求項２に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項５】
前記電圧／電流センサーは、前記電子タバコの発熱素子の電力供給回路に接続されて、実際の動作電圧及び動作電流をリアルタイムに検出し、
前記電圧調整モジュールは、入力電源電圧を所定の電圧値に変換して出力でき、かつ内部電源から電力を供給するか又は外部電池から電力を供給することができること
を特徴とする請求項２に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項６】
前記マイクロプロセッサをコアデバイスとする電子回路基板は、前記コンピュータ（５）と通信して、前記電子タバコ用喫煙装置の前記制御ソフトウェアによりパラメータを設定すると共に、動作中に前記電子タバコの発熱素子の実際の動作電圧及び電流のデータを前記コンピュータ（５）に伝送して、前記入出力装置（１）で表示することができること
を特徴とする請求項２に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項７】
前記マイクロプロセッサをコアとする電子回路基板は、前記電子タバコ用喫煙装置の動作過中に、設定した前記パラメータに基づいて前記電圧調整モジュールの出力を調整し、それにより前記電子タバコの発熱素子に印加した動作電圧が所定の電圧値に達し、設定した前記パラメータと前記吸引手段の吸引トリガ信号シーケンスを組み合わせて前記電圧調整モジュールの出力に対して電源オン／オフ制御を行い、電圧調整電源の入力源を選択し制御すること
を特徴とする請求項６に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項８】
前記電圧／電流センサーのうちの電圧センサーは、前記発熱素子の両端に並列接続されてブリッジされ、電流センサーは、電子タバコの発熱素子の電力供給回路に直列接続されていること
を特徴とする請求項５に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項９】
前記電圧調整モジュールの調整精度が０．１Ｖであり、
出力直流電源の範囲が０〜１０Ｖであり、最大出力が１００Ｗであり、
前記電流センサーの測定精度が０．０１Ａであること
を特徴とする請求項８に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項１０】
前記電子タバコの挟持・捕集機構（６）は、テストする前記電子タバコの直径及び長さに基づいて調整することができること
を特徴とする請求項１に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項１１】
前記吸引手段は、その吸引容量が１２５ミリリットルを超えず、吸引持続時間が１０秒を超えないこと
を特徴とする請求項１に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【請求項１２】
前記調整可能な電源（７）と前記電子タバコの挟持・捕集機構（６）との接続箇所にスライドレールが取り付けられ、該調整可能な電源（７）が前記電子タバコ用喫煙装置の上で左右に移動することができること
を特徴とする請求項１に記載の電子タバコ用喫煙装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子タバコの煙のテスト・分析の技術に関し、具体的には調整可能な電源付きの電子タバコ用喫煙装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子タバコは、従来の巻きタバコを模した電子製品であり、実際には携帯型霧化器である。前記電子タバコは、一般的に電池で電力を供給し、内蔵発熱機構によりタバコオイルを蒸気に霧化させたものを、ユーザーが吸引する。電子タバコは、そのタバコオイルを人工的に様々な風味に調製することができ、かつ従来の巻きタバコの禁煙場所が拡大し続けているため、従来の巻きタバコ製品の代替物の一つとして嗜好する人がますます増えている。
【０００３】
研究によれば、電子タバコから発生した煙は人体に同様に害があり、かつ、タバコをやめるための有効な手段とすることができない。電子タバコに関して煙の研究を行う場合、喫煙装置を用いる必要があり、従来の巻きタバコに比べて、市場に電子タバコの煙分析に必要な専用の喫煙装置製品がない。電子タバコの煙テストのために開発されたと主張する喫煙装置製品であっても、一般的に吸引空気流を利用してタバコオイルの霧化機能をオンにするような電子タバコをテストすることしかできず、また、ユーザーがボタンに類似する装置により霧化機能をオンにする別の電子タバコには無効である。電子タバコのテスト過程で霧化機能のオン／オフと合わせて、霧化器における発熱素子の動作電圧及び電流と動作時間が煙の成分分析に及ぼす影響をどのように研究するかは、早急に解決しなければならない問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の技術及び機器の欠点を解消し、調整可能な電源付きの電子タバコ用喫煙装置を提供することを目的とする。該装置は、所定の吸引パラメータに基づいて電子タバコの吸引を行い、煙中の粒子状物質及び気体状物質を捕集するという機能に加え、調整可能な電源を含む。該電源は、電子タバコの発熱素子に直接的に接続され、電力を供給して熱を発生させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の技術的解決手段で実現される。
【０００６】
調整可能な電源付きの電子タバコ用喫煙装置は、電子タバコ用喫煙装置本体及び一つの調整可能な電源７を含み、前記電子タバコ用喫煙装置本体は、主筐体２、排気システム４、入出力装置１、上記部材を支持しかつ移動機能を果たすキャスタ３を含み、前記主筐体２内にコンピュータ５と少なくとも一つの吸引手段が取り付けられ、主筐体２の上方に電子タバコの挟持・捕集機構６が取り付けられ、電子タバコが挟持・捕集機構６により喫煙装置に固定され、吸引手段によりそれを吸引し、挟持・捕集機構６が電子タバコの粒子状物質を捕集し、前記調整可能な電源７のケースが電子タバコの挟持・捕集機構６の上方に取り付けられ、前記コンピュータ５に電子タバコ用喫煙装置の制御ソフトウェアがインストールされている。
【０００７】
前記調整可能な電源７は、ケース、マイクロプロセッサをコアデバイスとする電子回路基板、電圧調整モジュール、吸引機構トリガ信号インタフェース、及び電圧／電流センサーを含み、調整可能な電源７の他の部材が前記ケースの内部に取り付けられ、接続用電線がケースの表面板及び裏面板に配置された接続端子に接続される。
【０００８】
排気システム４は、電子タバコから発生した煙を排出する。前記入出力装置１は、パラメータ入力及びデータ出力に用いられる。
【０００９】
前記吸引機構トリガ信号インタフェースは、前記電子タバコ用喫煙装置のいずれか一つの吸引手段の吸引信号インタフェースに選択的に接続されて、接続された吸引手段の吸引信号を調整可能な電源７の内部の前記電子回路基板に伝送することができる。
【００１０】
前記電圧／電流センサーは、電子タバコの発熱素子の電力供給回路に接続されて、実際の動作電圧及び動作電流をリアルタイムに検出する。前記電圧調整モジュールは、入力電源電圧を所定の電圧値に変換して出力でき、かつ内部電源又は外部電池から電力を供給することができる。
【００１１】
前記マイクロプロセッサをコアデバイスとして有する電子回路基板は、コンピュータ５と通信して、前記電子タバコ用喫煙装置の制御ソフトウェアによりパラメータを設定すると共に、動作中における前記電子タバコの発熱素子の実際の動作電圧及び動作電流のデータをコンピュータ５に伝送して、入出力装置１で表示することができる。
【００１２】
前記マイクロプロセッサをコアデバイスとして有する電子回路基板の役割は、前記電子タバコ用喫煙装置の動作中に、設定したパラメータに基づいて前記電圧調整モジュールの出力を調整することにより、前記電子タバコの発熱素子に印加した動作電圧が所定の電圧値に達するようにし、設定したパラメータ及び吸引手段の吸引トリガ信号シーケンスを組み合わせて電圧調整モジュールの出力に対して電源オン／オフ制御を行い、電圧調整電源の入力源を選択し制御する。
【００１３】
前記電圧センサーは、発熱素子の両端に並列接続されてブリッジされ、前記電流センサーは、前記電子タバコの発熱素子の電力供給回路に直列接続される。
【００１４】
電圧調整モジュールの調整精度は０．１Ｖであり、出力直流電源の範囲は０〜１０Ｖであり、前記電流センサーの測定精度は０．０１Ａである。
【００１５】
前記電子タバコの挟持・捕集機構６は、テストされる電子タバコの直径及び長さに基づいて調整することができる。
【００１６】
前記吸引手段は、その吸引容量が１２５ミリリットルを超えず、その吸引持続時間が１０秒を超えない。
【００１７】
調整可能な電源７と電子タバコの挟持・捕集機構６との接続箇所にはスライドレールが取り付けられ、調整可能な電源７を前記喫煙装置の上で左右に移動することができる。
【００１８】
本発明の動作ステップは、以下のとおりである。
電子タバコ用喫煙装置の電源を入れ、産業用制御コンピュータ内の制御ソフトウェアを起動する。該制御ソフトウェアに電子タバコの吸引のパラメータ及び形態を設定し、調整可能な電源を用いる必要がある吸引手段を選択し、かつその吸引手段のトリガ信号を調整可能な電源に接続する。前記調整可能な電源の出力電源ケーブルを前記吸引手段でテストされる電子タバコの発熱素子に接続する。前記調整可能な電源の出力形態の設定は、具体的には、前記トリガ信号に対応する前記吸引手段の番号と、予熱時間（吸引手段が吸引を開始する前の前記調整可能な電源の出力時間）と、最大の吸引口数の範囲内の吸引口数に対応する電圧値とを含む。上記設定を完了した後にテストを開始し、前記調整可能な電源は、予熱時間、吸引時間、口数に対応する電圧値などのパラメータに基づいて、電源オン／オフと電圧調整を自動的に行い、同時に、電子タバコの発熱素子の実際の動作電圧及び電流を収集し、これに基づいて電子タバコの吸引過程における電力消費の状況を把握することができる。
【００１９】
当業者は、図面及び以下の詳細な説明に基づいて本発明の上記利点及び他の利点及び特徴を理解し認識することができる。本発明の明細書を読めば、当業者は、本発明に対して様々な変更及び修正を行うことができるが、これらの等価な形式が同様に本願の特許請求の範囲により限定される範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のシステムの概略構造図である。
【図２】調整可能な電源付きの電子タバコ用喫煙装置の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、調整可能な電源付きの電子タバコ用喫煙装置は、調整可能な電源７及び喫煙装置本体を含む。該喫煙装置本体は、入出力装置１、主筐体２、及び排気システム４を含む。
【００２３】
本実施例において、主筐体２は、金属フレームで組み立てられてなり、その下部には、装置全体の支持脚となる移動可能なキャスタ３が取り付けられ、主筐体２の上部には、電子タバコの取り付け及び使用に用いる電子タバコの挟持・捕集機構６が配置されている。電子タバコの挟持機構は、テストされる電子タバコの直径及び長さに基づいて調整することができ、捕集機構には、４４ｍｍのケンブリッジフィルターが取り付けられ、煙中の粒子状物質を捕集することができる。
【００２４】
吸引手段は、コンピュータ５により制御され、コンピュータ５とともに主筐体の内部に取り付けられ、本実施例において、吸引手段は、最大で１２５ミリリットルの吸引容量及び１０秒の吸引持続時間を実現することができ、産業用制御コンピュータ（以下で産業用コンピュータと略称する）を用い、該産業用コンピュータの中に電子タバコ用喫煙装置の制御ソフトウェアがインストールされ、タッチパネルは、入出力装置として前期産業用コンピュータに接続され、前記パラメータ及びデータの入力、並びに表示機能を果たす。
【００２５】
排気システム４は、交流電力が供給されるファンを駆動源として使用し、コンピュータ５により制御される。前記電子タバコの吸引テストを開始するときにファンが起動され、吸引により発生した煙が風道から排出され、テストが終了した後、ファンが停止される。
【００２６】
本発明の一つの重要な特徴は、電子タバコ用喫煙装置が、電子タバコの挟持・捕集機構６の上方に取り付けられた調整可能な電源７を備えることである。本実施例においては、調整可能な電源７と電子タバコの挟持・捕集機構６との接続箇所にスライドレールが取り付けられ、特定の吸引手段の吸引トリガ信号インタフェースの接続容易化のために、前記調整可能な電源が喫煙装置の上方で左右に移動することができるようにしたことである。
【００２７】
図２は調整可能な電源付きの電子タバコ用喫煙装置の機能ブロック図を示す。
【００２８】
調整可能な電源７の内部機能モジュールは、マイクロプロセッサをコアデバイスとする電子回路基板、電圧調整モジュール、吸引機構トリガ信号インタフェース、及び電圧／電流センサーを含む。本実施例において、これらの機能モジュールは一つのケースに取り付けられ、該ケースの表面板及び裏面板には、入出力電源ケーブル、吸引信号トリガなどのケーブルの接続に用いられる防水コネクタが配置されている。
【００２９】
前記電圧調整モジュールは、入力電源電圧を所定の電圧値に変換して出力することができる。本実施例において、一つの調整可能なスイッチ電源モジュールを前記電圧調整モジュールとして用い、前記喫煙装置の主筐体内の直流電源から電力を供給するか、又は外部電池により電力を供給するかを選択することができる。前記電圧調整モジュールは、０．１Ｖを最小調整精度とし、０〜１０Ｖの範囲の直流電源を出力し、最大出力１００Ｗを実現することができる。
【００３０】
前記電圧／電流センサーは、電子タバコの発熱素子の実際の動作電圧及び動作電流をリアルタイムに測定する。電圧センサーは、発熱素子の両端に並列接続されてブリッジされ、電流センサーは、電子タバコの発熱素子の電力供給回路に直列接続される。測定精度は、それぞれ０．１Ｖ及び０．０１Ａである。
【００３１】
調整可能な電源７は、動作中、指定した吸引手段の吸引トリガ信号に接続されていなければならない。本実施例において、調整可能な電源７のトリガ信号インタフェースは、任意の吸引手段のトリガ信号に接続し、各吸引手段の電力オン／オフ信号を出力することができる。該信号は、最終的にマイクロプロセッサのインタラプトトリガソースに接続し、動作シーケンスの一つ重要な基準となる。
【００３２】
前記実施例において、前記電子回路基板は、ＡＲＭ  ＣＯＲＴＥＸ−Ｍ３のコアをマイクロプロセッサ・コアとして用い、その内部のシリアル通信外部装置により前記コンピュータとシリアル通信する。一方、前記産業用コンピュータにインストールされた電子タバコ用喫煙装置の制御ソフトウェアを用いて前記パラメータ設定を行うことができ、逆に、動作中に電子タバコの発熱素子の実際の動作電圧及び電流のデータをコンピュータに伝送して、入出力装置で表示する。
【００３３】
前記マイクロプロセッサの役割は、電子タバコ用喫煙装置の動作中に、設定したパラメータに基づいて電圧調整モジュールの出力を調整することにより、電子タバコの発熱素子に印加した動作電圧を所定の電圧値に到達させることである。前記吸引手段の吸引トリガ信号から吸引の開始時点を取得し、前記パラメータの設定内容と組み合わせて電圧調整モジュールの出力に対して電源オン／オフ制御を行い、また、内部直流電源と外部電池を切り替えて電圧調整電源の入力源を選択し直接的に制御することもできる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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